來源:車云網(wǎng)
談及蔚來汽車,相信很多朋友會(huì)聯(lián)想到位于大洋彼岸的特斯拉。從所屬市場的電動(dòng)車研發(fā)經(jīng)歷來講,二者很像,尤其是科技控屬性與區(qū)域市場中的領(lǐng)導(dǎo)地位,以至于坊間戲稱蔚來是“中國版特斯拉”。
但在車云菌看來,這個(gè)說法并不準(zhǔn)確。
從最初的“拿來主義”到自行研發(fā),特斯拉在前行的過程中走了不少彎路。正如蔚來汽車聯(lián)合創(chuàng)始人 執(zhí)行副總裁鄭顯聰所言,“三電系統(tǒng)”占據(jù)了純電動(dòng)汽車成本的一半,也就是說,缺少核心技術(shù)的企業(yè),勢必會(huì)在發(fā)展之路上受制于第三方。
這也促使蔚來汽車在成立之初便已認(rèn)識(shí)到“科技”的重要性,所以對蔚來汽車來說,特斯拉更像是前車之鑒而非復(fù)刻的藍(lán)本,而這也讓蔚來具備了掌握核心技術(shù)的主觀能動(dòng)性。
至此,貫穿品牌發(fā)展的主線有了,那屬于產(chǎn)品的DNA是什么?
作為積極投身Formula E并擁有自研跑車項(xiàng)目EP9的車企,“高性能”奠定了該品牌旗下車型的基因。
當(dāng)然,量產(chǎn)車與賽車或跑車不同,強(qiáng)調(diào)先進(jìn)性與速度的同時(shí),也對駕乘感受、耐用性和人性化等方面提出了更高要求,因而延伸至產(chǎn)品落地,“高性能”蘊(yùn)含的維度不再單一,并形成了“科技控”前行的推動(dòng)力。
對純電動(dòng)車型而言,并稱“三電”系統(tǒng)的電池、電驅(qū)和電控技術(shù),可謂是產(chǎn)品發(fā)展的基石,除了技術(shù)研發(fā),“三電”還搭建了蔚來與用戶間的橋梁。
目前ES8和ES6車型采用的電池包,內(nèi)部設(shè)計(jì)有32個(gè)電芯模組,單一電芯模組由12個(gè)源自寧德時(shí)代的硬殼電芯組成,在繼承該類型電芯高安全性的同時(shí),蔚來還通過對電芯模組的逐一檢測,保證了封裝在同一個(gè)電池包內(nèi)的“模組”,均為性能達(dá)標(biāo)且彼此差異甚微的產(chǎn)品,從源頭保證了質(zhì)量的穩(wěn)定性。
不僅如此,蔚來將封裝操作和氣密性檢測分別交給機(jī)器與人工操作,可謂將機(jī)械手的精確性與人工判斷的“智能化”合二為一,進(jìn)一步在保證質(zhì)量的前提下優(yōu)化了生產(chǎn)效率。
另外,除了“老生常談”的過火、水浸和自由落體等,關(guān)于安全的各項(xiàng)檢測外,在優(yōu)化用戶體驗(yàn)方面,蔚來汽車也考慮得十分周全。
首先,緊貼電芯模組的鋁制板材及四周均分布有液冷管路,同時(shí)這套恒溫系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)降溫及預(yù)熱雙重功效,強(qiáng)化電池包環(huán)境適應(yīng)能力之余,更讓用戶開車“走出去”提供了技術(shù)支持。
其次,電池管理系統(tǒng)借助電池電量、溫度、電壓和電流等多項(xiàng)數(shù)據(jù),能夠判斷出電池電芯的健康程度,當(dāng)預(yù)測到電池存在風(fēng)險(xiǎn)時(shí),系統(tǒng)會(huì)告知用戶并將數(shù)據(jù)上傳至蔚來的大數(shù)據(jù)平臺(tái),而該平臺(tái)則能夠統(tǒng)籌車載與換電站內(nèi)的電池信息,利于廠方監(jiān)管并把產(chǎn)品問題解決在用戶感知之前。
需要說明的是,蔚來不僅將電池包視為“能量源”,也是“儲(chǔ)能系統(tǒng)”的組成部分,因此電池組能量密度與全生命周期的工作穩(wěn)定性就顯得至關(guān)重要。
較之ES8搭載的容量70kWh電池組,ES6部分車型裝備的84kWh電池組,已將能量密度從135Wh/kg提升到了170Wh/kg。此外,蔚來汽車表示,電池組1500次循環(huán)充放電后,能量衰減可控制在20%以內(nèi),即便電池組從車輛上“退役”,也能夠擔(dān)任其他用電設(shè)施的供能任務(wù),直接或者間接地為用戶繼續(xù)服務(wù)。
即便電池包集成了蔚來汽車諸多先進(jìn)技術(shù),不過它并非三電系統(tǒng)中最閃亮的星,ES8與ES6采用的電驅(qū)系統(tǒng)同樣有嚼頭。
以輸出功率240kW的感應(yīng)異步電機(jī)為例,得益于選用銅轉(zhuǎn)子與激光冷焊技術(shù),在導(dǎo)熱性能超過傳統(tǒng)鋁制轉(zhuǎn)子40%之余,其自身的導(dǎo)熱性與一致性表現(xiàn)也更加出眾。
不僅如此,蔚來獨(dú)創(chuàng)的“雙三相拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”逆變器,通過將兩個(gè)逆變模塊并聯(lián),規(guī)避了單一功率器件在高功率狀態(tài)下的不穩(wěn)定性,雖然該部分的芯片源自英飛凌,但高度集成化設(shè)計(jì)與內(nèi)部冷卻裝置均由蔚來自行設(shè)計(jì),讓蔚來對關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)有了自己的話語權(quán)。
蔚來ES8車型
值得一提的是,雖然該電機(jī)已助力ES8和ES6已雙雙躋身“0-100”4秒俱樂部,但其設(shè)計(jì)之初的目標(biāo)輸出功率可達(dá)300kW(眼下產(chǎn)品標(biāo)稱240kW),也就是說,無需更改機(jī)械部分,憑借自身潛力依舊可讓現(xiàn)有車型的性能再次升級。
當(dāng)然,加速表現(xiàn)并非衡量產(chǎn)品的唯一指標(biāo),特別是對于純電動(dòng)汽車而言,續(xù)航里程的重要性可想而知,這便是蔚來汽車在ES6部分車型中引入永磁同步電機(jī)的初衷,只是各大供應(yīng)商與之對應(yīng)的高性能產(chǎn)品投產(chǎn)日期,無法滿足蔚來的發(fā)展規(guī)劃,所以自研成了必經(jīng)之路。
蔚來ES6車型
為此,輸出功率160kW、采用國際領(lǐng)先的定子扁導(dǎo)線技術(shù)、功率密度高達(dá)2.83kW/kg且效率達(dá)到96.7%的永磁同步電機(jī)應(yīng)運(yùn)而生(ES6上搭載),而與之匹配的減速器,在降低傳動(dòng)損失與提升NVH表現(xiàn)等層面進(jìn)行了優(yōu)化。
較之更早問市并采用前后雙感應(yīng)異步電機(jī)的ES8,ES6不僅是差異化定位的產(chǎn)物,在動(dòng)力輸出邏輯和電機(jī)布局等方面,更折射出蔚來汽車基于用戶體驗(yàn)的深層思考。
眾所周知的是,ES6選用的是前永磁同步電機(jī),后感應(yīng)異步電機(jī)的組合方案,在權(quán)衡續(xù)航和動(dòng)力表現(xiàn)等因素之余,蔚來還考慮到作為SUV車型的ES6,即便位于車身底部的電池包有助于降低重心,可相比轎車,“高重心”仍是SUV車型難題逃避的問題。
在蔚來汽車看來,結(jié)合“異步電機(jī)”的高功率輸出特性,將其放置于后軸則能夠有效緩解加速時(shí)車頭上翹的現(xiàn)象,更有助于提升車輛行駛的穩(wěn)定性。此外,VCU會(huì)在不同的駕駛模式下,協(xié)調(diào)前后電機(jī)發(fā)力,以實(shí)現(xiàn)續(xù)航里程的最大化。
可見采用永磁+異步的雙電機(jī)設(shè)計(jì),除了讓ES6獲得更佳的性能與續(xù)航表現(xiàn)外,“差異化”的布局方式,也兼顧了駕駛感受層面的改善,而基于用戶角度的考量,則是“一石三鳥”背后的核心。
對任何一家車企而言,長期可持續(xù)性發(fā)展與自身的技術(shù)探索、進(jìn)步密不可分,而結(jié)合市場背景尋求“特色技術(shù)”也是重要的戰(zhàn)略重點(diǎn),就好比是蔚來的換電技術(shù)。
有別于海外市場,國內(nèi)擁有私人車位或車庫的用戶僅為少數(shù),給車輛充電仍需依靠國家電網(wǎng)布局的公共充電設(shè)施完成,因而時(shí)間成本更低的“換電”更適用于國內(nèi)環(huán)境。為此蔚來汽車的換電策略分為“兩步走”。
一來,蔚來在強(qiáng)化電池包儲(chǔ)能屬性的商業(yè)化用途,并計(jì)劃以6-12個(gè)月為周期,推進(jìn)電池能量密度的迭代,削減用戶對續(xù)航里程與電池耐用性的顧慮。
值得一提的是,為了減少多次換電操作后相關(guān)固定機(jī)構(gòu)的磨損,蔚來采用兩個(gè)定位螺栓+8個(gè)受力螺栓的固定方案。
后者作為該品牌的專利技術(shù),其內(nèi)部設(shè)計(jì)有彈簧鎖緊機(jī)構(gòu),通過螺紋與彈簧雙重應(yīng)力,規(guī)避了常規(guī)螺栓多次使用后螺紋磨損的現(xiàn)象,從而提升了產(chǎn)品各項(xiàng)性能的穩(wěn)定性與耐久性表現(xiàn)。
二來,蔚來汽車下一代電池組將獲得800V快充能力,以應(yīng)對我國日后推行的高功率充電設(shè)備。
換言之,選擇與國家規(guī)劃接軌更新自身電池技術(shù),而非單獨(dú)開發(fā)先進(jìn)充電設(shè)備,更加符合國情并能夠合理控制研發(fā)成本。
車云菌在上文曾多次說到蔚來提升電池組能量密度做出的努力,在標(biāo)榜自身先進(jìn)性之余,還可實(shí)現(xiàn)在電池包體積、規(guī)格保持一致的情況下,通過能量密度的提升,產(chǎn)品研發(fā)與續(xù)航里程優(yōu)化無需再為電池包占用的空間發(fā)愁。
不僅如此,蔚來設(shè)計(jì)現(xiàn)有平臺(tái)之初,在電池包與后軸間預(yù)留了一定余量,并為推出中大型SUV-ES8和中型SUV-ES6之后,再研發(fā)新產(chǎn)品時(shí)直接在平臺(tái)允許的范圍內(nèi)放縮軸距即可。
值得關(guān)注的是,日前有相關(guān)媒體稱,蔚來將在2019上海車展其間發(fā)布旗下首款轎車產(chǎn)品——ET7,雖然目前關(guān)于該車型的信息仍較為有限,但在蔚來布局SUV市場之后,即將向轎車領(lǐng)域進(jìn)發(fā)的趨勢已見雛形。
此外,蔚來汽車日后還計(jì)劃進(jìn)行囊括三電系統(tǒng)在內(nèi)的技術(shù)輸出,且目標(biāo)用戶不拘泥于廣汽、江淮等現(xiàn)有的合作伙伴。與向第三方開放MEB平臺(tái)的大眾相似,從車型布局到“整車+技術(shù)”多維度產(chǎn)品提供者的身份轉(zhuǎn)換,已成為車企未來的發(fā)展方向。
截至目前,對純電動(dòng)汽車各部件的熱管理,仍是該領(lǐng)域前行的重心之一,作為科技控的蔚來自然不會(huì)停下腳步,在活動(dòng)的Q&A環(huán)節(jié)中車云菌獲知,蔚來的技術(shù)團(tuán)隊(duì)正積極圍繞以下兩部分進(jìn)行預(yù)研發(fā):
1、電機(jī)油冷
蔚來全球電動(dòng)力工程部副總裁、蔚來驅(qū)動(dòng)科技首席技術(shù)官黃晨東表示,在該公司未來的規(guī)劃中,為電機(jī)引入油冷技術(shù)已進(jìn)入試驗(yàn)階段,該技術(shù)若實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),將有助于提升電機(jī)散熱效率并進(jìn)一步縮減其體積。
2、用相變材料優(yōu)化電池?zé)峁芾?/strong>
關(guān)于蔚來汽車將在電池?zé)峁芾斫M件中引入相變材料的“傳聞”也得到了黃總的實(shí)錘,據(jù)悉該公司或?qū)㈦姵亟M等容易造成熱量聚集的組件“浸泡”在相變材料中,通過材料相變帶走多余的熱量。
不過考慮到相變過程難免涉及到自身體積變化、內(nèi)部應(yīng)力甚至磁性的改變,如何克服相變后材料的相關(guān)特性與弊端,仍需多領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)行突破。不過可以確定的是,相變材料的“散熱”原理與常規(guī)熱傳導(dǎo)不盡相同,用“吸/放熱”相容更為恰當(dāng)。
當(dāng)然,該技術(shù)目前仍處于開發(fā)初期,且蔚來對其它類型電芯和自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)也在同步進(jìn)行,至于相關(guān)技術(shù)何時(shí)量產(chǎn),還是讓我們一同期待吧。
綜上所述,貫穿蔚來汽車“昨天、今天和明天”的主線離不開科技二字,無論實(shí)現(xiàn)盈利還是提升行業(yè)地位,在眾多因素中,自身技術(shù)儲(chǔ)備與前瞻思考的重要性均不可撼動(dòng)。
當(dāng)然,技術(shù)與產(chǎn)品最終都要服務(wù)于用戶,如何以汽車為“平臺(tái)”,搭建更符合消費(fèi)者期待的生活愿景,并讓科技成為“人”的有力助手,可能需要各大車企的進(jìn)一步努力。至少現(xiàn)階段的蔚來,已從換電和AI等多領(lǐng)域融入生活,不過相比“點(diǎn)”、“線”最終形成的“面”,更值得我們期待。
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